Metamodellezés. Simon Balázs BME IIT, 2011

Metamodellezés Simon Balázs BME IIT, 2011.

Tartalom Bevezetés Metamodellezés EMF & ecore

(C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

2

Bevezetés Hétfő: Simon Balázs hetente felváltva: előadás és gyakorlat metamodellezés kódgenerálás fordítóelmélet

Csütörtök: Dr. László Zoltán kéthetente


3

Célok Fejlett modellező eszköz használata Saját metamodell tervezése Kódgenerátorok készítése Programkódok feldolgozása Fordítóelmélet alapjainak megismerése A fenti módszerek használata a szoftverfejlesztés egyes fázisaiban


4

Metamodellezés


5

Modell

Modell Kutya

Kép

<>

Bodri: Kutya

Tacsi: Kutya

Világ

<>

(Bodri)

(Tacsi)


6

Modellezés Model Abstraction az adott környezet számára érdektelen információk figyelmen kívül hagyása

Classification a közös tulajdonsággal rendelkező fontos információk csoportosítása

Metamodel modellezési nyelv modellje megadja a modellek egy családjának építőelemeit, struktúráját, szemantikáját és kényszereit (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

7

Metamodellezés ???

Világ

Object

UML

<> Kutya

<>

<>

Bodri: Kutya

Tacsi: Kutya

(Bodri)

(Tacsi)


8

Metamodellezés UML – Unified Modeling Language (M2) use-case diagram osztálydiagram szekvencia diagram …

MOF – MetaObject Facility (M3) ebben van leírva az UML legfelső meta-szint önleíró az UML egy kicsi részhalmaza

XMI – XML Metadata Interchange modellek cseréje eszközök között XML formátumban (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

9

Metaszintek Metaszint

Leírás

Elemek

M3

MOF meta-metamodell (önmaga metamodellje)

MOF: Class, Property, Association stb.

M2

UML metamodell

UML: Class, Property, Association, State, Activity stb.

M1

UML modell

„Kutya” nevű osztály

M0

objektumok és adatok: az M1 réteg elemeinek példányai

„Bodri” nevű Kutya típusú objektum


10

Metamodellezés UML (M2): nem mindig elegendő pl. gráfok, fák, egyéb speciális alkalmazási területek

DSL – Domain Specific Language (M2) szakterület-specifikus nyelvek speciális szakterületre kialakított nyelvek az absztrakt szintaxis (modell struktúrája, elemei és kényszerei) MOF-ban leírva a konkrét szintaxis (felhasználó számára) lehet: szöveges (speciális programnyelv) grafikus (speciális dobozok és vonalak)

előny: a felhasználó a saját fogalmaiból építkezik (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

11

Metaszintek Metaszint

Leírás

Elemek

M3

MOF meta-metamodell (önmaga metamodellje)

MOF: Class, Property, Association stb.

M2

a MOF által leírt metamodellek: a MOF elemeinek példányai

UML: Class, Property, Association, State stb.; DSL metamodell

M1

az M2 réteg metamodelljei által leírt modellek: az M2-es metamodellelemek példányai

„Kutya” nevű osztály; DSL modell

M0

objektumok és adatok: az M1 réteg elemeinek példányai

„Bodri” nevű Kutya típusú objektum; DSL objektumok

Megjegyzés: Két egymás feletti metaszint közötti kapcsolat relatív, így tetszőlegesen sok metaszint létezhet! (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

12

MDA: Model Driven Architecture


13

MDA: Model Driven Architecture Platform futtatási környezet specifikálása modellek egy halmazára legalább egy implementáció pl. Java, .NET; Windows, Linux; Oracle, MySQL

PIM: Platform Independent Model PSM: Platform Specific Model Mapping leképzés, függvény: PIM-ből a PSM előállítása

Marker ez alapján dől el, milyen platformra készül a PSM A leképzés plusz bemenete, nem része a PIM-nek! (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

14

MDA: Model Driven Architecture Unmarked PIM

Unmarked PIM

Unmarked PIM

Marks for Platform A Marks for Platform B

Marks for Platform A Marks for Platform B

Unmarked PIM

Mapping Unmarked PSM

Marks for Platform A Marks for Platform B Mapping

Unmarked PSM


15

MDA: Model Driven Architecture Model elaboration a modell általában nem teljes: finomítani kell kiindulás: magas absztrakciós szintű modell átmenet: köztes modellek kimenet: alacsonyabb absztrakciós szintű modell példák: get-set metódusok automatikus hozzáadása a modellhez Java kód generálása modellből

Reverse engineering modell visszafejtése az absztrakciós szint emelése példa: Java kód alapján UML osztálydiagram előállítása (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

16

Transzformációk Modell feldolgozását igényli: modelltranszformáció, kódgenerálás

Programkód megértését igényli: aspektusszövés, pretty printing, reverse engineering, fordítás modelltranszformáció

aspektusszövés, pretty printing kódgenerálás

Modell

Programkód

fordítás

Gépi kód

reverse engineering (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

17

Gyakorlatok


18

Mi ez?


19

Mi ez?


20

Context Diagram & Data Flow Diagram


21

Context & Data Flow Diagram Data-flow: adat Process: folyamat Store: tár Terminator: külső forrás/nyelő


22

Feltételek Store csak process-hez kapcsolható Context diagramon nincs store Egy store több szinten is előfordulhat


23

Gyakorlatok MOF (EMF ecore)

1. CD & DFD programnyelv

CD & DFD szöveges reprezentáció

2., 3. 4.

CD & DFD metamodell

CD & DFD modell


5.

CD & DFD grafikus eszközkészlet

CD & DFD grafikus reprezentáció

24

Eclipse Modeling Framework (EMF)


25

Eclipse Modeling Framework (EMF) Java alapú keretrendszer strukturált modellező nyelvek létrehozására EMF ecore: az EMF magja a MOF-nak felel meg, de kicsit eltér

Saját modellező nyelv létrehozása: ecorera építve Létezik EMF-re épülő UML metamodell is Modell mentése, visszatöltése: XMI (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

26

Követelmények Tervezéshez: Eclipse Helios (3.6) + “Modeling/EMF – Eclipse Modeling Framework SDK” plugin telepítése

Egyszerű felhasználáshoz Java kódból: Saját metamodellből generált .jar fájl org.eclipse.emf.ecore.jar org.eclipse.emf.common.jar

Összetettebb felhasználáshoz (grafikus editorral): Eclipse fejlesztőkörnyezet (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

27

ecore


28

ecore


29

Saját metamodell létrehozása Négy lehetséges módszer: Java interfészek kommentbe írt annotációkkal UML osztálydiagramszerű grafikus editor XMI XML Schema

Végül mindegyik a Java osztályokra képződik le kicsit megtévesztő: nem Java 1.5-ös annotációk, hanem kommentbe írt speciális karakterláncok (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

30

Grafikus editor


31

Java annotations 1. Java csomag létrehozása 2. Csomagon belül interfészek létrehozása: minden metamodell-beli elemnek egy-egy interfészek elé komment: /** (implementációja osztály lesz)

* @model */

használható még az abstract módosító: (implementációja absztrakt osztály lesz)

/** * @model abstract=“true” */

többszörös öröklődés megengedett (interfész szinten) (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

32

Java annotations 3. Interfészeken belül: getter függvények fejléce, ezekből lesznek az implementáló osztály attribútumai getter-ek előtt komment: /** * @model */

lehetséges módosítók: default="…" (alapértelmezett érték megadása) changeable="false" (csak olvasható attribútum) containment="true" (lista esetén: kompozíció)


33

Példa package tree.model;

package tree.model; import java.util.List;

/** * @model */ public interface Node { /** * @model */ public Composite getParent(); }

/** * @model */ public interface Composite extends Node { /** * @model containment="true" */ public List getChildren(); } (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

34

Java annotations Az interfészek alapján az Eclipse generálni tudja az implementációt Csak a @model-lel annotált elemeket veszi figyelembe, minden mást változatlanul hagy A gyökérinterfészeket az EObject-ből származtatja, implementációjukat pedig EObjectImpl-ből A listákat lecseréli EList-re Ha változtatható az attribútum, setter-t is generál (kivéve listáknál) (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

35

Generált implementáció A saját csomagon belül: ModelFactory interfész ModelPackage interfész két alcsomag: [saját csomag].impl [saját csomag].util

Az impl alcsomag tartalma: minden eredeti interfészhez egy [interfésznév]Impl nevű implementáló osztály sok generált függvény @generated annotációval ellátva ezeket újrageneráláskor felülírja az annotációt eltávolítva saját kód is írható

ModelFactoryImpl osztály ModelPackageImpl osztály (C) Simon Balázs, BME IIT, 2011.

36

ModelFactory A modell példányosításáért felel Singleton, elérése: ModelFactory.eINSTANCE

Minden definiált interfészhez egy .create[interfésznév]() függvény Példa: ModelFactory factory = ModelFactory.eINSTANCE; Node node = factory.createNode();


37

Összefoglalás Metamodellezés Transzformációk: metamodell kódgenerálás refaktorálás grafikus modellezés

Saját metamodell készítése: EMF


38

Metamodellezés. Simon Balázs BME IIT, 2011

Recommend Documents